Динамика частиц, взаимодействующих посредством скалярного поля
https://doi.org/10.34680/2076-8052.2025.1(139).108-122
Аннотация
На основе лагранжевого описания системы частиц и поля получен закон изменения энергии системы точечных частиц, взаимодействующих друг с другом посредством составного скалярного поля Клейна-Фока-Гордона. Движение частиц рассматривалось как нерелятивистское, в то время как динамика поля всегда существенно релятивистская по своей природе. Показано, что в рамках модели независимых скалярных полей полная энергия частиц за время эволюции системы убывает. Также получен закон изменения свойственной классической механике полной механической энергии системы частиц. В качестве примера рассмотрены типичные для модели простых жидкостей и газов устойчивые по критерию Добрушина-Рюэля-Фишера двойные потенциалы Юкавы. Показано, что для таких физически реалистичных потенциалов скорость изменения механической энергии частиц отрицательна. Обсуждены связанные с проведенным исследованием вопросы фундаментального характера, такие как явление необратимости и обоснование распределений Гиббса.
Об авторах
В. В. Зубков
Тверской государственный университет
Россия
Россия
Зубков Виктор Викторович – кандидат физико-математических наук, доцент
Тверь
Д. А. Майфат
Тверской государственный университет
Россия
Россия
Майфат Денис Александрович – студент
Тверь
А. В. Зубкова
Тверской государственный технический университет
Россия
Россия
Зубкова Анна Владимировна – кандидат физико-математических наук, доцент
Тверь
Список литературы
1. Боголюбов Н. Н. Собрание научных трудов: в 12 томах. Т. 5: Неравновесная статистическая механика, 1939–1980 / под ред. Н. М. Плакиды, А. Д. Суханова. Москва: Наука, 2006. 804 c.
2. Боголюбов Н. Н. Собрание научных трудов: в 12 томах. Т. 6: Равновесная статистическая механика, 1945–1986 / под ред. Н. М. Плакиды, А. Д. Суханова. Москва: Наука, 2006. 519 c.
3. Kreuzer H. J. Non-equilibrium thermodynamics and its statistical foundations. Oxford: Oxford University Press, 1981. 458 p.
4. Уленбек Дж., Форд Дж. Лекции по статистической механике / пер. с англ., под ред. И. А. Квасникова. Москва: Мир, 1965. 308 с.
5. Мартынов Г. А. Классическая статистическая механика. Теория жидкостей. Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2014. 328 c.
6. Kac M. Some remarks on the use of probability in classical statistical mechanics // Bulletins de l'Académie Royale de Belgique. 1956. 42. 356–361.
7. Ritz W., Einstein A. Zum gegenwärtigen Stand des Strahlungsproblems // Physikalische Zeitschrift. 1909. 10 (9). 323–324.
8. Currie D. G. Interaction contra classical relativistic hamiltonian particle mechanics // Journal of Mathematical Physics. 1963. 4. 1470–1488.
9. Zakharov A. Yu., Zubkov V. V. Field-theoretical representation of interactions between particles: classical relativistic probability-free kinetic theory // Universe. 2022. 8 (5). 281. DOI: 10.3390/universe8050281
10. Zakharov A. Yu. Determinism vs. statistics in classical many-body theory: Dynamical origin of irreversibility // Physics Letters A. 2017. 473. 72–76. DOI: 10.1016/j.physa.2017.01.005
11. Zakharov A. Y., Zubkov V. V. Toward a relativistic microscopic substantiation of thermodynamics: classical relativistic many-particle dynamics // Journal of Physics: Conference Series. 2021. 2052. 012054. DOI: 10.1088/1742-6596/2052/1/012054
12. Zakharov A. Y., Zubkov V. V. Toward a relativistic microscopic substantiation of thermodynamics: the equilibration mechanism // Journal of Physics: Conference Series. 2021. 2052. 012055. DOI: 10.1088/1742-6596/2052/1/012055
13. Zakharov A. Y., Zakharov M. A. Microscopic dynamic mechanism of irreversible thermodynamic equi-libration of crystals // Quantum Reports. 2021. 3. 724–730. DOI: 10.3390/quantum3040045
14. Косяков Б. П. Введение в классическую теорию частиц и полей. Ижевск: Издательство «Институт компьютерных исследований», 2017. 656 с.
15. Локтионов И. К. Применение уравнения состояния однокомпонентных систем с модифицированными потенциалами Юкавы к изучению некоторых теплофизических свойств простых веществ // Физика и техника высоких давлений. 2011. 21 (3). 14–26.
16. Иваненко Д. Д., Соколов А. А. Классическая теория поля. Москва, Ленинград: ГИТТЛ, 1951. 480 с.
17. Гельфанд И. М., Шилов Г. Е. Обобщенные функции и действия над ними. Москва: Добросвет, 2000. 412 с.
18. Baus M., Tejero C. F. Equilibrium statistical physics. Phases of matter and phase transitions. Berlin: Springer, 2008. 374 p.
Рецензия
Для цитирования:
Зубков В.В., Майфат Д.А., Зубкова А.В. Динамика частиц, взаимодействующих посредством скалярного поля. Вестник Новгородского государственного университета. 2025;(1(139)):108-122. https://doi.org/10.34680/2076-8052.2025.1(139).108-122
For citation:
Zubkov V.V., Mayfat D.A., Zubkova A.V. Dynamics of particles interacting by means of a scalar field. Title in english. 2025;(1(139)):108-122. (In Russ.) https://doi.org/10.34680/2076-8052.2025.1(139).108-122
Просмотров:
7
Послать статью по эл. почте 